A filtração por membrana permite fracionar o leite em seus próprios componentes, que, em seguida, podem ser utilizados para fabricar uma ampla gama de produtos. A filtração por membrana também é eficaz na remoção de bactérias e esporos, além de ser empregada com frequência para padronizar o teor de proteína e caseína.
Além disso, os produtores de leite implantam a filtração por membrana para concentrar seu produto em um volume menor, economizando, assim, os custos durante o transporte.
SEPARAÇÃO DO SORO DE LEITE E DOS PRINCIPAIS COMPONENTES
A filtração por membrana é eficaz na concentração de laticínios, como queijos e produtos cultivados. A tecnologia também é útil para isolar componentes específicos, destinados a ingredientes de alto valor à base de soro de leite. As correntes de permeado contendo proteínas nativas de soro de leite posteriormente podem ser processadas, transformando-se em produtos proteicos de maior valor, como proteína isolada do soro de leite (WPI) ou diversas graduações de proteína concentrada do soro de leite (WPC). O permeado da filtração, proveniente da ultrafiltração e da microfiltração do leite, é composto principalmente por lactose, um ingrediente recomendado para a padronização do leite em pó. Nos laticínios, o segmento de ingredientes à base de soro de leite cresce rapidamente. Os produtos incluem lactoferrina, fosfato de cálcio, lactose, permeado em pó e hidrolisados. Os ingredientes à base de minerais atuam como componentes em suplementos nutricionais. Já os ingredientes de lactose estão presentes em produtos nutricionais, para lanches e de confeitaria, enquanto os hidrolisados compõem fórmulas infantis e produtos dietéticos.
Concentração inicial
A filtração por osmose reversa é utilizada para a concentração inicial antes de outros processos ou do transporte, reduzindo, assim, os custos associados ao volume. Utilizando as membranas mais finas possíveis, a filtração por osmose reversa permite essencialmente que apenas a água passe. Todos os outros componentes líquidos ou suspensos, incluindo bactérias, gorduras, proteínas, açúcares e minerais, são filtrados sob a forma de retentados. Durante o processo de filtração por osmose reversa, é aplicada alta pressão ao líquido.
Remoção de íons e minerais
As correntes diluídas dos processos de microfiltração e ultrafiltração geralmente são concentradas por meio de nanofiltração, osmose reversa ou uma combinação das duas tecnologias. O processo da nanofiltração remove ou recupera água e também separa íons monovalentes, desmineralizando o produto. A nanofiltração é importante na fabricação de produtos como proteína concentrada do leite (MPC), proteína isolada do leite (MPI) e fórmula infantil. A tecnologia usa poros de membrana ligeiramente mais abertos do que a osmose reversa. Eles permitem a passagem de pequenos íons, como minerais dissolvidos, mas excluem íons maiores e a maioria dos componentes orgânicos, como bactérias, esporos, gorduras, proteínas, gomas e açúcares.
Separação de gordura e proteínas
A ultrafiltração é usada para concentrar moléculas grandes, como gordura e proteína, em leite integral ou desnatado, tanto cru quanto pasteurizado, bem como para reduzir o teor mineral e de lactose. Os produtos típicos incluem proteína concentrada do leite (MPC) e proteína isolada do leite (MPI). Elas são produzidas utilizando membranas espirais poliméricas. Nesse processo, a diafiltração é empregada com frequência para aumentar a proporção entre proteína e matéria seca a fim de alcançar variedades de alto grau, como a MPC 85. A ultrafiltração também é usada para concentrar leite integral ou padronizado, destinado à produção de queijos total ou parcialmente concentrados. Os poros da membrana da ultrafiltração são maiores do que na nanofiltração e a pressão exercida é relativamente baixa. Os sais, açúcares, ácidos orgânicos e peptídeos menores passam pela membrana sob a forma de permeado. As proteínas, as gorduras e os polissacarídeos permanecem como retentado.
Processamento de leite desnatado
A microfiltração serve principalmente para duas finalidades: remover bactérias e esporos do leite desnatado, e separar as proteínas do leite desnatado em duas correntes, uma de caseína e a outra de proteína sérica. O tamanho dos poros das membranas de microfiltração é o maior em comparação com as quatro principais tecnologias de filtração de laticínios. Eles permitem a passagem da maioria das substâncias, exceto sólidos suspensos, bactérias e glóbulos de gordura. Na separação da caseína, as membranas retêm micelas de caseína grandes, permitindo a passagem de proteínas séricas menores. O concentrado de caseína é produzido com membranas espirais poliméricas ou cerâmicas, dependendo da aplicação.